Схема транзистор генератор высокой частоты

Генераторы ВЧ

Итак, самый главный блок любого передатчика – это генератор. От того, насколько стабильно и точно работает генератор, зависит, сможет ли кто-то поймать переданный сигнал и нормально его принимать. В интернете валяется просто уйма различных схем жучков, в которых используются различные генераторы. Сейчас мы немного классифицируем все это.

Номиналы деталей всех приведенных схем рассчитаны с учетом того, что рабочая частота схемы составляет 60…110 МГц (то есть, перекрывает наш любимый УКВ-диапазон).

«Классика жанра».

Транзистор включен по схеме с общей базой. Резисторный делитель напряжения R1- R2 создает на базе смещение рабочей точки. Конденсатор C3 шунтирует R2 по высокой частоте.

R3 включен в эмиттерную цепь для ограничения тока протекающего через транзистор.

Конденсатор C1 и катушка L1 образуют частотозадающий колебательный контур.

Кондер C2 обеспечивает положительную обратную связь (ПОС), необходимую для генерации.

Механизм генерации

Упрощенно схему можно представить так:

Вместо транзистора мы ставим некий «элемент с отрицательным сопротивлением». По сути – усилительный элемент. То есть, ток на его выходе больше, чем ток на входе (так вот хитро).

К входу этого элемента подключен колебательный контур. С выхода элемента на этот же колебательный контур подана обратная связь (через кондер C2). Таким образом, когда на входе элемента ток увеличивается (происходит перезарядка контурного конденсатора), увеличивается ток и на выходе. Через обратную связь, он подается обратно на колебательный контур – происходит «подпитка». В результате, в контуре устаканиваются незатухающие колебания.

Все оказалось проще пареной репы (как всегда).

Разновидности

В безбрежном инете можно еще встретить такую реализацию этого же генератора:

Схема называется «емкостная трехточка». Принцип работы – тот же.

Во всех этих схемах сгенерированный сигнал можно снимать либо непосредственно с коллектора VT 1, либо использовать для этого катушку связи, связанную с контурной катушкой.

Индуктивная трехточка.

Эту схему выбираю я, и советую вам.

R1 – ограничивает ток генератора
R2 – задает смещение базы
C1, L1 – колебательный контур
C2 – конденсатор ПОС

Катушка L1 имеет отвод, к которому подключен эмиттер транзистора. Этот отвод должен быть расположен не ровно посередине, а ближе к «холодному» концу катушки (то есть тому, который соединен с проводом питания). Кроме того, можно вообще не делать отвод, а намотать дополнительную катушку, то есть – сделать трансформатор:

Эти схемы идентичны.

Для понимания того, как работает такой генератор, давайте рассмотрим именно вторую схему. При этом, левая (по схеме) обмотка будет вторичной, правая – первичной.

Когда на верхней обкладке C1 увеличивается напряжение (то есть, ток во вторичной обмотке течет «вверх»), то на базу транзистора через конденсатор обратной связи C2 подается открывающий импульс. Это приводит к тому, что транзистор подает на первичную обмотку ток, этот ток вызывает увеличение тока во вторичной обмотке. Происходит подпитка энергией. В-общем – то, все тоже довольно просто.

Разновидности.

Мое небольшое ноу-хау: можно поставить между общим и базой диод:

Этот диод ускоряет перезаряд C2, что приводит к увеличению мощности генерируемого сигнала. Однако, вместе с тем, это вносит в сигнал нелинейные искажения, так что на выходе придется ставить фильтры НЧ для подавления паразитных гармоник.

Сигнал во всех этих схемах снимаем с эмиттера транзистора либо через дополнительную катушку связи непосредственно с контура.

Двухтактный генератор для ленивых

Самая простая схема генератора, какую только мне приходилось когда-либо видеть:

В этой схеме легко улавливается схожесть с мультивибратором. Я вам скажу больше – это и есть мультивибратор. Только вместо цепочек задержки на конденсаторе и резисторе (RC-цепи), здесь используются катушки индуктивности. Резистор R1 устанавливает ток через транзисторы. Кроме того, без него генерация просто-напросто, не пойдет.

Допустим, VT1 открывается, через L1 течет коллекторный ток VT1. Соответственно, VT2 закрыт, через L2 течет открывающий базовый ток VT1. Но поскольку сопротивление катушек раз в 100…1000 меньше сопротивления резистора R1, то к моменту полного открытия транзистора, напряжение на них падает до очень маленького значения, и транзистор закрывается. Но! Поскольку до закрытия транзистора, через L1 тек большой коллекторный ток, то в момент закрытия происходит выброс напряжения (ЭДС самоиндукции), который подается на базу VT2 открывает его. Все начинается по новой, только с другим плечом генератора. И так далее…

Этот генератор имеет только один плюс – простота изготовления. Остальные – минусы.

Поскольку в нем отсутствует четкое времязадающее звено (колебательный контур или RC-цепь), то частоту такого генератора рассчитать весьма сложно. Она будет зависеть от свойств применяемых транзисторов, от напряжения питания, от температуры и т.д. Во-общем, в серьезных вещах этот генератор лучше не использовать. Однако, в диапазоне СВЧ его применяют довольно часто.

Двухтактный генератор для трудолюбивых

Другой генератор, который мы рассмотрим – тоже двухтактный. Однако, он содержит колебательный контур, что делает его параметры более стабильными и прогнозируемыми. Хотя, по сути, он тоже довольно прост.

Что мы здесь видим?

Видим колебательный контур L1 C1,
А дальше видим каждой твари по паре:
Два транзистора: VT1, VT2
Два конденсатора обратной связи: С2, С3
Два резистора смещения: R1, R2

Опытный глаз (да и не сильно опытный), обнаружит и в этой схеме схожесть с мультивибратором. Ну что же – оно так и есть!

Чем примечательна данная схема? Да тем, что ввиду использования двухтактного включения, она позволяет развивать двойную мощность, по сравнению со схемами 1-тактных генераторов, при том же напряжении питания и при условии применения тех же транзисторов. Во как! Ну, в общем, у нее почти нет недостатков :)

При перезаряде конденсатора в одну или другую сторону, через один из конденсаторов обратной связи поступает ток на соответствующий транзистор. Транзистор открывается, и добавляет энергию в «нужном» направлении. Вот и вся премудрость.

Особо изощренных вариантов исполнения этой схемы я не встречал…

Теперь немного креатива.

Генератор на логических элементах

Если использование транзисторов в генераторе кажется вам несовременным или громоздким или недопустимым по религиозным соображениям – выход есть! Можно использовать вместо транзисторов микросхемы. Обычно используется логика: элементы НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, реже – Исключающее ИЛИ. Вообще говоря, нужны только элементы НЕ, остальное – излишества, только лишь ухудшающие скоростные параметры генератора.

Видим страшную схему.

Квадратики с дырочкой в правом боку – это инвертеры. Ну или – «элементы НЕ». Дырочка как раз указывает на то, что сигнал инвертируется.

Что такое элемент НЕ с точки зрения банальной эрудиции? Ну, то есть, с точки зрения аналоговой техники? Правильно, это усилитель с обратным выходом. То есть, при увеличении напряжения на входе усилителя, напряжение на выходе пропорционально уменьшается . Схему инвертера можно изобразить примерно так (упрощенно):

Это конечно, слишком просто. Но доля правды в этом есть.
Впрочем, нам пока что это не столь важно.

Итак, смотрим схему генератора. Имеем:

Два инвертера ( DD1.1, DD1.2)

Колебательный контур L1 C1

Заметьте, что колебательный контур в этой схеме – последовательный. То есть, конденсатор и катушка стоят друг за другом. Но это – все равно колебательный контур, он рассчитывается по тем же формулам, и ничуть ни хуже (и не лучше) своего параллельного собрата.

Начнем сначала. Зачем нам нужен резистор?

Резистор создает отрицательную обратную связь (ООС) между выходом и входом элемента DD1.1. Это надо для того, чтобы держать под контролем коэффициент усиления – это раз, а также – чтоб создать на входе элемента начальное смещение – это два. Как это работает, подробно мы рассмотрим где-нибудь в обучалке по аналоговой технике. Пока что уясним, что благодаря этому резистору, на выходе и входе элемента, в отсутствие входного сигнала, устаканивается напряжение, равное половине напряжения питания. Точнее – среднему арифметическому напряжений логических «нуля» и «единицы». Не будем пока на этом заморачиваться, у нас еще много дел…

Итак, на одном элементе мы получили инвертирующий усилитель. То есть, усилитель, который «переворачивает» сигнал вверх ногами: если на входе много – на выходе мало, и наоборот. Второй элемент служит для того, чтобы сделать этот усилитель неинвертирующим. То есть, он переворачивает сигнал еще раз. И в таком виде, усиленный сигнал подается на выход, на колебательный контур.

А ну-ка, смотрим внимательно на колебательный контур? Как он включен? Правильно! Он включен между выходом и входом усилителя. То есть, он создает положительную обратную связь (ПОС). Как мы уже знаем из рассмотрения предыдущих генераторов, ПОС нужна для генератора, как валерьянка для кота. Без ПОС ни один генератор не сможет что? Правильно – возбудиться. И начать генерацию…

Читайте также  Кинематические схемы трансмиссии трактора

Все наверно знают такую вещь: если к входу усилителя подключить микрофон, к выходу – динамик, то при поднесении микрофона к динамику, начинается противный «свист». Это – ни что иное как генерация. Мы же подаем сигнал с выхода усилителя на вход. Возникает ПОС. Как следствие, усилитель начинает генерить.

Ну, короче, посредством LC -цепочки в нашем генераторе создается ПОС, приводящая к возбуждению генератора на резонансной частоте колебательного контура.

Ну что, сложно?
Если (сложно)
<
чешем (репу) ;
читаем еще раз;
>

Теперь поговорим о разновидностях подобных генераторов.

Во-первых, вместо колебательного контура, можно включить кварц. Получится стабилизированный генератор, работающий на частоте кварца:

Если в цепь ОС элемента DD1.1 включить вместо резистора колебательный контур – можно завести генератор на гармониках кварца. Для получения какой-либо гармоники, нужно, чтобы резонансная частота контура была близка к частоте этой гармоники:

Если генератор делается из элементов И-НЕ или ИЛИ-НЕ, то входы этих элементов нужно запараллелить, и включать как обычный инвертор. Если используем Исключающее ИЛИ, то один из входов каждого элемента сажается на + питания.

Пара слов о микросхемах.
Предпочтительнее использовать логику ТТЛШ или быстродействующий КМОП.

Серии ТТЛШ: К555, К531, КР1533
Например, микросхема К1533ЛН1 – 6 инверторов.
Серии КМОП: КР1554, КР1564 (74 AC , 74 HC ), например – КР1554ЛН1
На крайний случай – старая добрая серия К155 (ТТЛ). Но ее частотные параметры оставляют желать лучшего, так что – я бы не стал использовать эту логику.

Рассмотренные здесь генераторы – далеко не все, что могут повстречаться вам в этой нелегкой жизни. Но зная основные принципы работы этих генераторов, будет уже намного проще понять работу других, укротить их и заставить работать на себя :)

Схема простого широкополосного генератора ВЧ сигналов.
Высокочастотный генератор сигналов КВ и УКВ диапазонов частот (2. 160 МГц).

В любом радиолюбительском хозяйстве должен быть напильник, молоток и генератор.
Можно ли обойтись без этого?
Ну, не знаю, не знаю. Кому как, а лично мне — никак!
При этом генератор должен быть, не абы какой, а работающий широкой полосе частот, со стабильной амплитудой выходного сигнала и нормированным выходным сопротивлением (обычно 50 Ом).

Хороший пример подобного генератора был опубликован в журнале Funkschau, 1981, N25/26, а с полным переводом статьи можно ознакомиться на страницах Pадио, N6, 1997.
Полезной особенностью данной конструкции, отличающей её от большинства представленных в разнообразных источниках — наличие узла стабилизации уровня выходного сигнала во всём диапазоне генерируемых частот.

«Принципиальная схема прибора представлена на рис. 1. Транзисторы VT1, VT2 совместно с переменным конденсатором установки частоты С1 и индуктивностями L1 — L4 образуют задающий генератор (диапазон частот 2. 160 МГц). Делитель R1R5 задает напряжение смещения для этих транзисторов по постоянному току. Резисторы, имеющие малую величину сопротивления, включены в цепи базы (затвора) транзисторов VT1 — VT4; они служат для подавления паразитной генерации высокочастотных транзисторов. Регулировкой тока, протекающего через общий резистор R6 в цепи эмиттеров транзисторов VT1 и VT2, может быть установлен режим синусоидальных колебаний с малыми искажениями при амплитуде напряжения в несколько вольт.

Рис.1. Схема генератора

Высокочастотный сигнал с генератора через конденсатор С4 поступает на затвор полевого транзистора VT3. Этим обеспечивается почти идеальная развязка нагрузки и генератора. Для установки напряжения смещения транзисторов VT3 и VT4 служат резисторы R7, R8, а токовый режим каскада определяют резисторы R12 — R 14. Для увеличения степени развязки выходное высокочастотное напряжение снимается с коллекторной цепи VT4.

Для стабилизации уровня сигнал ВЧ через конденсатор С9 подводится к выпрямителю с удвоением напряжения, выполненного на элементах VD1, VD2, С10, С11, R15. Пропорциональное амплитуде выходного сигнала выпрямленное напряжение дополнительно усиливается в цепи управления на VT5 и VT6. При отсутствии сигнала ВЧ транзистор VT6 полностью открыт; при этом к задающему генератору поступает максимальное напряжение питания. В результате облегчаются условия самовозбуждения генератора и в начальный момент устанавливается большая амплитуда его колебаний. Но это напряжение ВЧ через выпрямитель открывает VT5, при этом напряжение на базе VT6 увеличивается, что приводит к уменьшению напряжения питания генератора и в конечном счете к стабилизации амплитуды его колебаний. Равновесное состояние устанавливается при амплитуде сигнала ВЧ на коллекторе VT4 несколько выше 400 мВ.

Переменный резистор R17 (показан как потенциометр) в действительности представляет собой ВЧ аттенюатор и при отсутствии нагрузки на его выходе максимальное напряжение достигает четверти входного, т.е. 100 мВ. При нагрузке коаксиального кабеля на сопротивление 50 Ом (что является необходимым для его согласования в частотном диапазоне от 50 до 160 МГц и выше) на выходе генератора устанавливается напряжение ВЧ около 50 мВ, которое регулировкой аттенюатора может быть уменьшено до необходимого уровня.
В качестве регулятора R17 в схеме генератора был использован 50-омный аттенюатор фирмы Prech. Если для некоторых конкретных применений не требуется регулировки уровня выходного напряжения, аттенюатор R17 может быть заменен фиксированным резистором с сопротивлением 50 Ом.

Однако и в этом случае сохраняется возможность регулировки уровня напряжения ВЧ в некоторых пределах: с этой целью конденсатор С9 присоединяют не к коллектору VT4, а к его эмиттеру, при этом приходится учитывать небольшое изменение (уменьшение) уровня сигнала на высших частотах рабочего диапазона. Тогда нагрузку для VT4 образуют аттенюатор R17 и резисторы R11, R12. Увеличение амплитуды выходного высокочастотного напряжения может быть достигнуто замыканием резистора R11 проволочной перемычкой, если же требуется уменьшить амплитуду выходного напряжения, то резистор R11 оставляют в устройстве, а конденсаторы С7, С8 выпаивают. Еще большее уменьшение уровня выходного сигнала может быть получено снижением величины сопротивления R17, но в этом случае уже не будет согласования с кабелем, а на частотах выше 50 МГц это недопустимо!

Все детали генератора расположены на печатной плате небольших размеров. Катушки индуктивности генератора L1 — L3 намотаны на каркасах диаметром 7,5 мм. Их индуктивности подстраивают ферритовыми сердечниками с малыми потерями, предназначенными для работы в диапазоне УКВ. Катушка L3 имеет 62 витка, L2 — 15 и L1 — 5 витков провода ПЭЛ 0,2 (намотка всех катушек в один слой). Индуктивность WL1 выполнена в виде шлейфа, который одной своей стороной прикреплен к переключателю диапазонов, а другой — к конденсатору С1 переменной емкости. Размеры шлейфа приведены на рис. 2. Он выполнен из медного посеребренного провода диаметром 1,5 мм; для фиксации расстояний между его проводниками применяются три пластины из изоляционного материала с малыми потерями (например фторопласта), в которых просверлены по два отверстия диаметром 1,5 мм, находящиеся соответственно на расстоянии 10 и 2,5 мм (рис. 2).


Рис.2. Конструкция шлейфа

Весь прибор размещают в металлическом корпусе размерами 45х120х75 мм. Если аттенюатор и ВЧ разъем установлены в корпусе на стороне, противоположной той, на которой находится печатная плата, то внутри корпуса прибора еще остается достаточно места для узлов блока питания: трансформатора питания мощностью 1 Вт с понижением напряжения сети до 15 В, выпрямительного моста и микросхемы 7812 (отечественный аналог- КР142ЕН8Б). В корпусе может быть размещен также миниатюрный частотомер с предварительным делителем частоты. При этом вход делителя следует подключить к коллектору VT4, а не к выходному разъему, что позволит производить отсчет частоты при любом напряжении ВЧ, снимаемом с аттенюатора R17.

Возможно изменение частотного диапазона прибора путем изменения индуктивности катушки контура или емкости конденсатора С1. При расширении частотного диапазона в сторону более высоких частот следует уменьшать потери контура настройки (применение в качестве С1 конденсатора с воздушным диэлектриком и керамической изоляцией, катушек индуктивности с малыми потерями). Кроме того, диоды VD1 и VD2 должны соответствовать этому расширенному диапазону частот, в противном случае с увеличением частоты выходное напряжение генератора будет увеличиваться, что объясняется уменьшением эффективности цепи стабилизации.

Для облегчения настройки параллельно С 1 подключают дополнительный переменный конденсатор малой емкости (электрический верньер) или же применяют механический верньер к конденсатору настройки с передаточным отношением 1:3 — 1:10.»

Читайте также  Схемы регуляторов напряжения генераторов ваз

В этой конструкции все транзисторы, кроме VT5 и VT6, должны иметь полосу пропускания не менее 1000МГц, а вместо транзисторов ВС252С вполне подойдут КТ3107, или какие-либо им подобные.

Для достижения приемлемых параметров стабильности частоты устройства — в качестве С1, регулирующего частоту генерации, желательно использовать воздушный (с воздушным диэлектриком) конденсатор переменной ёмкости.
Верньерное устройство с передаточным отношением 1:3 — 1:10 однозначно не сможет обеспечить комфортную и точную настройку на нужную частоту, поэтому даже при его наличии, дополнительный переменный растягивающий конденсатор малой ёмкости окажется совсем не лишним.

LC-генераторы на полевых транзисторах

В рассмотренных ранее схемотехнических решениях LC-генераторов в качестве активного элемента использовался биполярный транзистор. Однако при разработке миниатюрных радиопередатчиков и радиомикрофонов широко применяются схемы активных элементов, выполненных на полевых транзисторах. Главное достоинство полевых транзисторов, часто называемых канальными или униполярными, заключается в высоком входном сопротивлении, соизмеримом с входным сопротивлением электронных ламп. Особую группу составляют полевые транзисторы с изолированным затвором.

По переменному току полевой транзистор активного элемента высокочастотного генератора может быть включен с общим истоком, с общим затвором или с общим стоком. При разработке микропередатчиков чаще используются схемотехнические решения, в которых полевой транзистор по переменному току включен по схеме с общим стоком. Такая схема включения полевого транзистора аналогична схеме включения с общим коллектором для биполярного транзистора. В активном элементе, выполненном на полевом транзисторе, включенном по схеме с общим стоком, нагрузка подключена в цепь истока транзистора, а выходное напряжение снимается с истока по отношению к шине корпуса.

Коэффициент усиления по напряжению такого каскада, часто называемого истоковым повторителем, близок к единице, то есть выходное напряжение практически равно входному. При этом фазовый сдвиг между входным и выходным сигналами отсутствует. Истоковые повторители отличает сравнительно небольшое входное сопротивление при повышенном входном сопротивлении. Помимо этого для таких каскадов характерна малая входная емкость, что приводит к увеличению входного сопротивления на высоких частотах.

Одним из критериев классификации LC-генераторов на полевых транзисторах, как и генераторов на биполярных транзисторах, является схемотехническое решение цепи положительной обратной связи. В зависимости от примененной схемы цепи ПОС такие генераторы делятся на генераторы с индуктивной связью, с емкостной связью и трехточечные генераторы (так называемые трехточки). В генераторах с индуктивной связью цепь положительной обратной связи между входным и выходным электродами транзистора образована индуктивной связью, а в генераторах с емкостной связью – емкостной. В трехточечных ВЧ-генераторах, которые в свою очередь делятся на индуктивные и емкостные трехточки, резонансный контур подключен к активному элементу в трех точках.

Следует признать, что при разработке высокочастотных генераторов для миниатюрных радиопередающих устройств особой популярностью пользуются схемотехнические решения с полевыми транзисторами, основанные на применении индуктивной трехточки (схема Хартли). Дело в том, что на высоких частотах комплексное входное сопротивление полевого транзистора велико. Поэтому транзистор практически не шунтирует резонансный контур, то есть не оказывает никакого влияния на его параметры. Принципиальная схема одного из вариантов высокочастотного LC-генератора, выполненного по схеме Хартли на полевом транзисторе, включенном по переменному току по схеме с общим стоком, приведена на рис. 3.10.

LC-генераторы на полевых транзисторах

Рис. 3.10. Принципиальная схема LC-генератора на полевом транзисторе по схеме Хартли

В рассматриваемой схеме активный элемент LC-генератора выполнен на полевом транзисторе VT1, который по переменному току включен по схеме истокового повторителя, то есть с общим стоком. Электрод стока транзистора замкнут на шину корпуса через конденсатор С2. Резонансный контур образован включенными параллельно подстроечным конденсатором С1 и катушкой индуктивности L1, от параметров которых зависит частота генерируемых колебаний. Этот контур подключен в цепь затвора полевого транзистора VT1.

Возникшие в резонансном контуре колебания подаются на затвор транзистора VT1. При положительной полуволне входного сигнала на затвор поступает соответственно положительное напряжение, в результате чего возрастает проводимость канала, а ток стока растет. При отрицательной полуволне колебания на затвор поступает соответственно отрицательное напряжение, в результате чего проводимость канала снижается, а ток стока уменьшается. Снимаемое с электрода истока транзистора VT1 напряжение подается в резонансный контур, а именно на вывод катушки L1, которая по отношению к истоку транзистора включена по схеме повышающего автотрансформатора. Такое включение позволяет увеличить коэффициент передачи цепи положительной обратной связи до необходимого уровня, то есть обеспечивает соблюдение условия баланса амплитуд. Выполнение условия баланса фаз обеспечивается включением транзистора VT1 по схеме с общим стоком.

Соблюдение условий баланса амплитуд и баланса фаз приводит к возникновению устойчивых колебаний на частоте резонанса колебательного контура. При этом частота генерируемого сигнала может изменяться с помощью подстроечного конденсатора С1 колебательного контура. Выходной сигнал, формируемый генератором, снимается с электрода истока полевого транзистора VT1.

При конструировании высокочастотных генераторов для микропередатчиков нередко используются схемотехнические решения с полевыми транзисторами, основанные на применении емкостной трехточки (схема Колпитца). Принципиальная схема одного из вариантов высокочастотного LC-генератора, выполненного по схеме Колпитца на полевом транзисторе, включенном по переменному току по схеме с общим стоком, приведена на рис. 3.11.

LC-генераторы на полевых транзисторах

Рис. 3.11. Принципиальная схема LC-генератора на полевом транзисторе по схеме Колпитца

Активный элемент данного LC-генератора выполнен на полевом транзисторе VT1, который по переменному току включен по схеме с общим стоком. При этом электрод стока транзистора замкнут на шину корпуса через конденсатор С5. Параллельный резонансный контур образован катушкой индуктивности L1 и конденсаторами С1 – С4, от параметров которых зависит частота генерируемых колебаний. Этот контур включен в цепь затвора полевого транзистора.

Возникшие в резонансном контуре колебания подаются на затвор транзистора VT1. Снимаемое с электрода истока транзистора VT1 напряжение через цепь обратной связи подается в резонансный контур, а именно в точку соединения конденсаторов С3 и С4, образующих емкостной делитель. Выбор соответствующих величин емкостей конденсаторов С3 и С4, а также необходимого соотношения этих величин позволяет подобрать такой уровень коэффициента передачи цепи положительной обратной связи, при котором обеспечивается соблюдение условия баланса амплитуд. Выполнение условия баланса фаз обеспечивается включением транзистора VT1 по схеме с общим стоком.

Соблюдение условий баланса амплитуд и баланса фаз обеспечивает возникновение устойчивых колебаний на частоте резонанса колебательного контура. При этом частота генерируемого сигнала может изменяться с помощью конденсатора С2 (грубая настройка) и конденсатора С1 (точная настройка). Выходной сигнал частотой около 5 МГц, формируемый генератором, снимается с электрода истока полевого транзистора VT1.

Схема транзистор генератор высокой частоты

Группа: Cоучастник
Сообщений: 198
Пользователь №: 83137
Регистрация: 28-July 11
Место жительства: Tomsk

Доброго времяни суток дорогие форумчане!
В этой статье хотел бы поделиться своим опытом работы с передатчиками!
Я собирал много всяких разный генераторов ВЧ но из всего этого колличества я хотел бы выделить только один Генератор ВЧ.
Схемка есть на радиокоте (ИНДУКТИВНАЯ ТРЕХТОЧКА):
http://radiokot.ru/start/analog/bugs/03/
Но еще до того как я узнал Про сайт radiokot я распаял пульт управления для машинки! Больно уж мне интересно было как это работает! вобщем давно я сней знаком!
Но в своем генераторе я использовал другие компоненты (но собраны по такой же схеме)
И так что я использовал:
ТРАНЗИСТОР:
Вместо КТ315 я использовал КТ306А.
РЕЗИСТОРЫ:
R1 — 100 оМ
R2 — 44 кОМ.
КОНДЕНСАТОРЫ:
С1 (в контуре) — 39pF
С2 (обратная связь) 15pF
Катушка намотана на коркас взятый из платы машинки радиоуправления
диаметр коркаса 4.5мм (примерно)
провод 0.3мм (примерно)
Питание 3-4.5 вольта.
Вот схема:

Это сообщение отредактировал radeon-13 — Aug 2 2011, 08:08 AM

Присоединённое изображение

Группа: Cоучастник
Сообщений: 198
Пользователь №: 83137
Регистрация: 28-July 11
Место жительства: Tomsk

И так почему же я выбрал все таки именно эту схему?!
Пока в мои цели не входило собрать конкретный радиопередатчик!
Моей целью было собрать стабильный гениратор ВЧ (но это по сути уже и есть передатчик)
Из всех генераторов которые я собирал данная схема работает без отказно, она не чувствительна к таким вещам как например: затронеш батарейки и пошла частота гулять или просто частота начинает уходить (подниматься или опускаться) если долго работает, часа два например! или просто руку поднесешь или что нибудь рядом лишнее лежит и тоже влияет на частоту и мощность.
особенно я хапнул горя со схемой так называемой "Классикой жанра"
не знаю почему но я с ней вообще не подружился :(
Вот она:

Читайте также  Схемы простых генераторов сигнала

Присоединённое изображение

Группа: Cоучастник
Сообщений: 198
Пользователь №: 83137
Регистрация: 28-July 11
Место жительства: Tomsk

Эти фото для того что бы вы увидели что даже к качеству сборки она не критично относится!

Это сообщение отредактировал radeon-13 — Aug 2 2011, 08:31 AM

Присоединённое изображение

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Группа: Cоучастник
Сообщений: 198
Пользователь №: 83137
Регистрация: 28-July 11
Место жительства: Tomsk

Несколько советов по сборке:
Я собирал ето на куске двухстороннего текстолита, просто пошел в магазин и купил полоску размером 40мм x 200мм.
Нарисовал в тетрадке примерно как должны быть дорожки на текстолите, потом этот рисунок я нарисовал карандашиком на самом текстолите. Встал такой вопрос: как сверлить дырочки под детальки?
Мало того что текстолит двухсторонний тык еще и сверлить тоже не чем и я решил просто свести рисунок с тетради на текстолит и прорезать дорожки, а потом прямо на них сверху и припоять компоненты.
Как делать дорожки?! Лично я простой пилочкой по металлу делал пропилы а где не подобраться по линейке канцелярским ножом прорезал.

Проводники всех компонентов обрезал под 5 мм примерно.
И еще, компоненты сильно близко друг к другу не паяйте потому что например если вы сильно близко припаяете конденсатор к катушке то он также может повлиять на контур как и поднесенный палец к контуру влияет увеличивая его емкость и частота начинает скокать. среднее расстояние между компонентами 5мм.

После сборки начинается самое интересное — НАСТРОЙКА!
Просмотрите все дорожки дабы не было замыкания (тонкий волосок между дорожками легко отравит вашу жизнь! и возможно транзюк погарит)
В моем арсенале мультимерт, частотометр из китайского радиоприемника который дурит меня на 10мгц
Клемку от частотометра прицепляю к минусу или плюсу питания (просто на аплетку) на них тоже отражается высокая частота..
через мультиметр (режим амперметра)
подсоединяем нашу сборку к батарейка (не путая полярность) и смотрим что происходит:
если на амперметре лезут нереально большие цифры, больше 20mA значит допущена ошибка в сборке. Сразуже отключаем и смотрим еще раз где ошиблись
Устранили ошибку? идем далее.
Подключаем, смотрим: Ампераж норм, частота отсутствует или очень сильно прыгает. пробуем играть с конденсатором C1 (добавляем\убавляем емкость +\- 3pF)
Не помогает? Делаем обратно как было! Начинаем играть с С2 (добавляем\убавляем емкость +\- 4-5pF)
Ну если и это не помогает значит проверяем все остальные компоненты:
Измеряем сопротивления (допуск +\- 3-4оМ \kOM)
Впаиваем новый транзистор (КТ306А) не допуская перегрева.
Разглядываем катушки — виток к витку, внизу катушка с маленькой обмоткой, сверху на виток\два больше!
Советую в контур на время настройки впаять вместо постоянного переменный кондер и поиграть с ним, посмотреть на каком положении сигнал лучше и высчитать какой кондер лучше.
Ведь каждая новая схема это как отдельно взятый человек со своими проблемами и капризами! Как то так)))
На картинке я поставил две точки А и В, к этим точкам я припаял дополнительный резистор (R3 — 30кОМ) и джек 3.5мм, потом воткнул его в ноут бук и транслировал песенки на 20 метров смело(и это без антенны)
А еще подрисовал возможное место припоя антенны через C3 — 10pF
И так под итожем что у нас порлучилось!
Компоненты:
Транзистор:
КТ306А;
Резисторы:
R1 — 100(oM);
R2 — 44(kOM);
R3 — 30(kOM);
Конденсаторы:
C1 — 39(pF);
C2 — 15(pF);
C3 — 10(pF);
Катушка однослойная, намотана на одном каркасе диаметром 4.5мм лакированным проводом в 0.3мм.
L1 — 4 витка;
L2 — 3 витка;
В моей катушке есть еще резьбовой ферритовый сердечник, с его помощью можно менять индуктивность катушки и тем самым подстраивать нужную частоту!
Напряжение питания 3-4.5 вольта (две или три пальчиковые батарейки);
Частота (f) — 90.00Мгц,
Потребляет — 6мА.

Пожалуйста если есть вопросы , предложения, комментируйте, присылайте сообщения.
Удачи в сборке!

Вот вам печатная платка и далее катушка со всех ракурсов!:

п.с. подправлено 4 авг 2011 \Матроскин

Это сообщение отредактировал матроскин — Aug 4 2011, 06:26 AM

Присоединённое изображение
Присоединённое изображение

ВЧ-генератор своими руками.

Предлагаемый ВЧ-генератор является попыткой заменить громоздкий промышленный Г4-18А более малогабаритным и надежным прибором.
Обычно при ремонте и налаживании КВ-аппаратуры необходимо «уложить» КВ-диапазоны с помощью LC-контуров, проверить прохождение сигнала по ВЧ и ПЧ-тракту, настроить отдельные контура в резонанс и т.д. Чувствительность, избирательность, и другие важные параметры КВ- устройств определяются схемотехническими решениями, так что для домашней лаборатории не обязательно иметь многофункциональный и дорогой ВЧ-генератор. Если ВЧ-генератор имеет достаточно стабильную частоту с «чистой синусоидой», значит, он подходит радиолюбителю. Конечно, считаем, что в арсенал лаборатории также входят частотомер, высокочастотный вольтметр и тестер. К сожалению, большинство испробованных мной схем ВЧ-генераторов выдавало очень искаженную синусоиду, улучшить которую без неоправданного усложнений не удавалось. ВЧ-генератор, как на рис.1 , зарекомендовал себя очень хорошо (получалась практически чистая синусоида во всем КВ-диапазоне.)
За основу взята схема из [1]. У меня вместо настройки контуров варикапом применен конденсатор переменной емкости, а индикаторная часть схемы не используется.
В данном ВЧ-генераторе использован КПЕ типа КПВ-150 и малогабаритный переключатель диапазонов SA1 (11П1Н). С КПЕ (10. 150 пФ) и катушками индуктивности L2. L5 ВЧ-генератор перекрывает участок 1,7. 30 МГц. По ходу работы над конструкцией были добавлены еще три контура (L1, L6 и 17) на верхний и нижний участки диапазона. В экспериментах с КПЕ емкостью до 250 пФ весь КВ-диапазон перекрывался тремя контурами.
Прибор собран на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм и размерами 50×80 мм (рис.2). Дорожки и монтажные «пятачки» вырезаны ножом и резаком. Фольга вокруг деталей не удаляется, а используется вместо «земли». На рисунке печатной платы для наглядности эти участки фольги условно не показаны. Конечно, можно изготовить и печатную плату, приведенную в |1].
Вся конструкция ВЧ-генератора вместе с блоком питания (отдельная плата с любым стабилизатором напряжения на 9 В) размещена на дюралевом шасси и помещена в металлический корпус подходящих размеров. Я использовал кассету от старой аппаратуры с размерами 130x150x90 мм.
На переднюю панель выводятся ручка переключателя SA1, ручка настройки КПЕ, малогабаритный высокочастотный разъем (50-омный) и светодиодный индикатор включения в сеть. При необходимости можно установить регулятор выходного уровня (переменный резистор сопротивлением 430. 510 Ом) и аттенюатор с дополнительным разъемом, а также проградуированную шкалу.
В качестве каркасов контурных катушек использованы унифицированные секционные каркасы СВ и ДВ диапазонов от устаревших радиоприемников.
Количество витков каждой катушки зависит от емкости используемого КПЕ и первоначально берется «с запасом». При налаживании генератора часть витков отматывается. Контроль ведется по частотомеру.
L7 имеет ферритовый сердечник М600-3 (НН) Ш2,8×14. Экраны на катушки контуров не устанавливаются. Намоточные данные катушек, границы поддиапазонов и выходные уровни приведены в таблице.

В схеме ВЧ-генератора, кроме указанных транзисторов, можно применить полевые КП303Е(Г), КП307 и биполярные высокочастотные транзисторы BF324, 25С9015, ВС557 и т.д.
Блокировочные конденсаторы желательно использовать импортные малогабаритные. Конденсатор связи С5 емкостью 4,7. 6,8 пФ — типа КМ, КТ, КА с малыми потерями по высокой частоте.
В качестве конденсатора переменной емкости очень желательно использовать высококачественные (на шарикоподшипниках), однако они дефицитные. Более доступны регулировочные переменные конденсаторы типа КПВ с максимальной емкостью 80. 150 пФ, но они легко ломаются и имеют заметный «гистерезис» при вращении вперед и назад. Тем не менее, при жестком монтаже, качественных деталях и прогреве ВЧ-генератора в течение 10. 15 минут можно добиться ухода частоты не более 500 Гц в час на частотах 20. 30 МГц (при стабильной температуре в помещении). Форма сигнала и выходной уровень изготовленного ВЧ-генератора проверялись по осциллографу С1-64А.
На заключительном этапе наладки генератора все катушки индуктивности (кроме L1, которая припаяна одним концом к корпусу) закрепляются клеем вблизи переключателя SA1 и КПЕ.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: